ES2379788T3 - Herramienta y proceso para la formación o rectificado de una rosca. - Google Patents
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Abstract
Herramienta (2) para la generación o rectificado de una rosca, a1)que se puede girar alrededor de un eje de herramienta (A), a2)se desplaza mediante un desplazamiento de avance lineal en una dirección de avance en paralelo con respecto al eje de herramienta de la pieza de trabajo (145) y a3)que además del desplazamiento de avance lineal presenta un desplazamiento circular relativo con respecto a la pieza de trabajo (145) en el que el eje de herramienta (A) se desplaza alrededor de un eje central (M) de forma paralela con respecto al eje de herramienta (A), b)que presenta por lo menos dos resaltos de presión (8, 9, 10, 11, ...) que salen o sobresalen hacia el exterior de forma radial con respecto al eje de herramienta (A) para la formación o el rectificado de una rosca (147) mediante la presión de los resaltos de presión (8, 9, 10, 11, ...) en la superficie de la pieza de trabajo, c)caracterizado por el hecho de que por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) y un resalto de presión adyacente en dirección axial con respecto al eje de herramienta se encuentran a una distancia que es un múltiplo de número entero del paso de rosca, por lo menos dos veces el paso de rosca, de la rosca (G) que hay que producir.
Description
Herramienta y proceso para la formación o
rectificado de una rosca.
La invención se refiere a una herramienta según
el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un proceso para la
formación o el rectificado de una rosca.
Se conoce una herramienta de este tipo de la DE
102 38 775 A1.
Para la formación y el rectificado de una rosca
se conocen, además de los procesos con arranque de virutas, también
los procesos sin arranque de virutas así como herramientas de rosca.
Los procesos sin arranque de virutas presentan, comparado con los
procesos con arranque de virutas, la ventaja de poseer una
resistencia estática y dinámica hasta con profundidades de rosca muy
elevadas porque en ellos no se cortan fibras del material. Además,
no se producen virutas y los tiempos de parada, por lo general, son
más altos con machos de roscar con arranque de virutas.
En el libro Guía del roscado y fresado,
editores: EMUGE-FMNKEN, Edición: Publicis Corporate
Publishing, año de publicación: 2004 (ISBN
3-89578-232-7), al
que se denomina, de ahora en adelante, "libro EMUGE" se
encuentra una visión general sobre las herramientas de formación de
roscas así como de los procesos de producción usados en la
actualidad.
Entre las herramientas de formación de roscas
sin arranque de virutas se encuentran el llamado surcador de rosca
(cf. libro EMUGE, cap. 9, pág. 299 a 324) y, únicamente para roscas
exteriores, las herramientas laminadoras de rosca (cf. libro EMUGE,
cap. 11, pág. 373 a 404). Los surcadores de rosca son herramientas
de rosca que trabajan de forma axial con respecto a su eje de
herramienta, con un área de trabajo en el vástago de herramienta que
presenta una superficie de actuación helicoidal que se extiende
alrededor del eje de herramienta y que presiona la rosca al girar la
herramienta alrededor del eje de la herramienta y del avance axial a
lo largo del eje de la herramienta hacia el interior de la pieza del
trabajo.
En la DE 102 88 775 A1 se describe un formador
de roscas sin arranque de virutas que presenta una rosca exterior
helicoidal con cantos y cavidades que alternan cuando se conectan
entre sí. Durante la formación de una rosca, el formador de rosca
sin arranque de virutas se mueve de forma helicoidal hacia el
interior de una perforación preparada de una pieza de trabajo.
De la WO 02/094491 A1 se conoce una herramienta
para formar roscas sin arranque de virutas y un proceso para la
formación de roscas sin arranque de virutas que se basan, entre
otras cosas, en un principio de trabajo que se puede denominar
formación de roscas circulares. La herramienta para formar roscas
descrita en la WO 02/094491 A1 es una pieza prolongada que incluye
un área de trabajo con uno o varios perfiles de perímetro circular
separados entre sí por ranuras anulares. Cada perfil perimetral
presenta una forma no circular en su centro y comprende, por lo
menos tres elevaciones con forma de polígono como resalto de
presión. Además, también pueden preverse ranuras axiales entre cada
resalto de presión en la superficie exterior de la herramienta para
el suministro de refrigerante. El material para la herramienta es un
carburo o un acero rápido.
Esta herramienta se inserta, durante el proceso
según la WO 02/094491 A1, haciéndola girar alrededor de su propio
eje en una perforación con un diámetro mayor que el de la
herramienta y realiza un movimiento circular a lo largo del
perímetro de la perforación y, al mismo tiempo, un movimiento de
avance hacia el interior de la perforación para formar, de este
modo, la rosca sin arrancar virutas en el interior de la
perforación.
Entonces, la rosca según la WO 02/094491 A1 no
se forma, al contrario que en el proceso de ranurar axialmente la
rosca, mediante una superficie de actuación adaptada a un paso de
rosca helicoidal de la herramienta o mediante un movimiento de
avance únicamente axial o lineal de la herramienta en combinación
con una rotación alrededor del propio eje de la herramienta, sino
mediante unas superficies de actuación circulares, y por ello, sin
paso de rosca, y con una sección transversal poligonal por un lado y
por el otro, mediante un movimiento helicoidal en combinación con
una rotación de la herramienta alrededor de su propio eje
longitudinal obtenido por un movimiento lineal de avance axial con
respecto al eje longitudinal de la herramienta y un movimiento
circular del eje longitudinal de la herramienta alrededor de un eje
central de la perforación.
Al formador de rosca se le denominará también,
de ahora en adelante, formador de rosca circular o, ampliando la
nomenclatura hasta ahora tradicional, ranurador de rosca circular,
mientras que al proceso correspondiente se le denominará formación
de rosca circular o ranurado de rosca circular.
Se conoce otro formador de rosca circular de la
DE 103 18 203 A1. Este formador de rosca circular conocido presenta
por lo menos uno, preferiblemente por lo menos dos, resaltos de
perfil en su cabeza formadora que se forman a través del perímetro
de forma continua en una extensión variable en el perímetro de forma
poligonal. Los resaltos de perfil forman, de esta manera, varios
resaltos de presión en el perímetro, que pueden distribuirse en el
perímetro de forma uniforme o no. Además, los resaltos de presión de
los resaltos de perfil pueden presentarse, en dirección perimetral,
y particularmente a lo largo de una espiral, de forma
desplazada.
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Cada cuña formadora o resalto de presión
presenta, en los formadores de rosca circular conocidos, dos áreas
laterales (o. flancos) y un área central (o: área de vértice, área
de cabeza) que sobresale más que las otras áreas. Las distancias
radiales de las áreas laterales con respecto al eje de rotación de
la herramienta aumentan de la misma manera hacia el área central,
por lo que los resaltos de presión se realizan simétricos con
respecto a un plano simétrico que atraviesa el área central
completamente.
Para ahorrar tiempo en la producción de la
rosca, el cabezal para la formación del formador de rosca circular,
el área de trabajo del formador de rosca circular, se forma con el
mayor número posible de resaltos de presión colocados uno al lado de
otro de forma axial, preferiblemente, por toda la longitud de la
rosca. En los formadores de roscas circulares con muchos resaltos de
presión que se disponen uno tras otro de forma axial se forma, sin
embargo, un área de contacto con la pieza de trabajo que produce una
fricción relativamente alta. La alta fricción hace que la vida útil
de la herramienta se acorte.
Para reducir la fricción, el formador de rosca
circular puede formarse con un cabezal de formación acortado, es
decir, el número de los resaltos de presión que se encuentran de
forma axial y uno tras otro con respecto a los demás, puede
reducirse y, después de un movimiento de rotación helicoidal de la
herramienta a lo largo del perímetro de la perforación, se puede
colocar el formador de rosca circular de nuevo mediante un
desplazamiento axial con un número de pasos de rosca que corresponda
con el número de los resaltos que se encuentran de forma sucesiva y
axial en el cabezal de formación. Esta recolocación axial ahorra
tiempo de procesamiento en comparación con un procesamiento continuo
de la pieza de trabajo, además, de esta manera los pasos de rosca
tampoco se procesan varias veces con los resaltos de presión.
Sin embargo, la recolocación aumenta la
complejidad del proceso de control para el formador de rosca
circular, además, el tiempo requerido para el mecanizado aumenta en
comparación con el procesamiento de la pieza de trabajo con una
herramienta que presenta resaltos de presión por toda la longitud de
la rosca y, con ello, los costes para la producción de la rosca.
De la DE 198 17 018 A1 se conoce un fresador de
roscas con dientes de fresado que presenta, en dirección axial,
distancias diferentes. Sin embargo, la rosca no se forma mediante
formación sino mediante fresado. Por esta razón, la DE 198 17 018 A
no presenta ninguna indicación sobre el problema de la fricción ni
de cómo se puede reducir la fricción sobre la herramienta durante la
generación sin arranque de virutas de una rosca con una resistencia
estática y dinámica elevada.
Por ello, la presente invención tienen por
objeto proponer una herramienta novedosa con un área de trabajo del
formador de rosca circular y un proceso novedoso para la formación o
rectificado de una rosca mediante la formación de la rosca circular
con un tiempo necesario para el mecanizado reducido en el que la
fricción que actúa sobre el área de trabajo del formador de rosca
circular se pueda reducir.
Este objetivo se alcanza con respecto a la
herramienta según las características de la reivindicación 1 y con
respecto al proceso con las características de la reivindicación 18.
Las formas de realización ventajosas y complementarias de la
herramienta y del proceso según la invención se deducen de la
reivindicaciones dependientes de la reivindicación 1 o de la
reivindicación 18, respectivamente.
Según la reivindicación 1 se propone una
herramienta para la formación o el rectificado de una rosca
- a1)
- que se puede girar alrededor de un eje de herramienta,
- a2)
- que se desplaza mediante un desplazamiento de avance lineal en una dirección de avance paralela con respecto al eje de herramienta de la pieza de trabajo y
- a3)
- que además del desplazamiento de avance lineal presenta un desplazamiento circular relativo con respecto a la pieza de trabajo en el que el eje de herramienta se desplaza alrededor de un eje central de forma paralela con respecto al eje de herramienta,
- b)
- que presenta por lo menos dos resaltos de presión que salen o sobresalen hacia el exterior radialmente con respecto al eje de herramienta para la formación o el rectificado de una rosca mediante la presión de los resaltos de presión en la superficie de la pieza de trabajo,
- c)
- en la que por lo menos un resalto de presión y un resalto de presión adyacente en dirección axial con respecto al eje de herramienta se encuentran a una distancia que es un múltiplo de número entero del paso de rosca, por lo menos dos veces el paso de rosca, de la rosca que hay que producir.
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En particular, la herramienta según las
características a1) a a3) puede ser un formador de rosca circular o
un área de trabajo de un formador de rosca circular.
Para la determinación de la distancia de los
resaltos de presión en dirección axial, las posiciones axiales de
las áreas, las superficies o puntos de los resaltos de presión que
presentan la distancia máxima radial del eje de herramienta son
esenciales. Las posiciones axiales pueden determinarse, en
particular, mediante las distancias axiales desde el lado frontal de
la herramienta.
La distancia axial del por lo menos un resalto
de presión y un resalto de presión adyacente en dirección axial con
respecto al eje de herramienta se encuentran a una distancia que es
un múltiplo de número entero del paso de rosca, por lo menos dos
veces el paso de rosca, de la rosca que hay que producir y provoca
una reducción de la fricción que actúa sobre la herramienta porque
entre el por lo menos un resalto de presión y un resalto de presión
adyacente en dirección axial con respecto al eje de herramienta no
se produce ninguna o sólo una pequeña formación de la rosca y, por
consiguiente, en este lugar tampoco se produce ninguna o sólo una
pequeña fricción. De esta manera, la vida útil de la herramienta
puede aumentarse de forma ventajosa porque la totalidad de la
fricción que actúa sobre la herramienta durante la formación puede
reducirse. Sin embargo, el problema de la recolocación del formador
de rosca no se presenta en la forma de realización según la
invención porque el número de resaltos de presión que se disponen
uno tras otro puede reducirse, pero el formador de rosca, sin
embargo y de forma preferida, gira por un resalto de presión
adyacente en dirección axial del eje de herramienta con una
distancia de por lo menos dos veces el paso de rosca, más
preferiblemente por lo menos tres veces la distancia de los resaltos
de presión adyacentes en dirección axial con respecto al eje de
herramienta y por lo menos tres veces el paso de rosca, de forma
helicoidal y a lo largo del perímetro de la pieza de trabajo. Si los
resaltos de presión se encuentran a una distancia en dirección axial
con respecto al eje de herramienta en una distancia de n veces, el
formador de rosca gira n veces helicoidalmente a lo largo del
perímetro de la pieza de trabajo.
Con un dispositivo según la invención y con un
proceso según la invención se pueden formar o rectificar de forma
ventajosa roscas interiores por un lado y por el otro lado roscas
exteriores.
Preferiblemente, cada resalto de presión y el
resalto de presión adyacente en dirección axial presentan, en
dirección axial, la misma distancia de un múltiplo de número entero
del paso de rosca, por lo menos dos veces el paso de rosca, de la
rosca que hay que producir. Esta forma de realización facilita una
formación y rectificado de una rosca con particularmente poca
fricción porque el aumento de la distancia conlleva la reducción de
la fricción total de forma significativa. Al presentar la misma
distancia entre cada resalto de presión y cada resalto de presión
adyacente en dirección axial, se obtiene además un procesamiento
especialmente uniforme de la pieza de trabajo. Es particularmente
preferido que por lo menos un resalto de presión y su resalto de
presión adyacente en dirección axial se encuentren a una distancia
de por lo menos tres veces, en particular por lo menos cuatro veces
el paso de rosca.
Preferiblemente, por lo menos un resalto de
presión se forma de modo perimetral, en particular a lo largo de su
perímetro. Esta forma facilita unas características especialmente
buenas porque durante la totalidad de la rotación de la herramienta
se puede llevar a cabo el procesamiento de la pieza de trabajo.
Preferiblemente, por lo menos un resalto de
presión comprende varias áreas laterales y por lo menos un área
central en donde el área central sobresale radialmente más hacia
fuera que las áreas laterales. En esta forma de realización, la
fuerza que actúa sobre la herramienta puede concentrarse sobre el
área central, de modo que en las áreas laterales se presenta,
durante el movimiento de rotación, una reducción adicional de la
fricción.
De forma preferida, las áreas centrales de los
resaltos de presión adyacentes en dirección axial se disponen con
respecto al eje de herramienta en forma helicoidal o en espiral.
Mediante esta disposición, la reducción de la fricción puede ser
particularmente uniforme durante el trascurso del movimiento de
rotación porque la fuerza durante la rotación actúa de forma
sucesiva sobre los distintos resaltos de presión.
Preferiblemente, la herramienta comprende varias
filas de resaltos de presión. Cada fila presenta por lo menos dos
resaltos de presión para que la distancia de los resaltos de presión
adyacentes en dirección axial y/o en el lado perimetral pueda ser
especialmente flexible.
Preferiblemente, las filas se colocan de forma
paralela o helicoidal o en espiral con respecto al eje de
herramienta. Una disposición helicoidal o en espiral de las filas
facilita una distribución de las puntas de fricción sobre el
perímetro de la herramienta. Sin embargo, también puede ser
ventajosa una disposición de filas en paralelo en la que las puntas
de fricción pueden concentrarse sobre unas pocas posiciones
angulares de la herramienta.
De forma preferida, se colocan ranuras y/o
canales entre las filas para guiar un medio líquido, especialmente
un refrigerante y/o lubricante. Una alimentación de refrigerante es
muy ventajosa para la vida útil de la herramienta porque, de esta
manera, se puede evitar, o por lo menos reducir, la posibilidad de
un sobrecalentamiento de la herramienta y también de la pieza de
trabajo.
En una forma de realización preferida, en cada
fila se encuentran por lo menos un resalto de presión y un o su
resalto de presión adyacente en dirección axial a una distancia de
por lo menos dos veces el paso de rosca. De esta manera se facilita
una reducción simétrica de la rotación de fricción.
De forma preferida, por lo menos un resalto de
presión de al menos una fila se encuentra adyacente a al menos un
resalto de presión de al menos una fila adyacente en la dirección
perimetral de la herramienta. De este modo se permite una
concentración de las fuerzas de presión de los resaltos de presión
en unas posiciones axiales predeterminadas. De forma particularmente
preferida, cada resalto de presión de cada fila adyacente presenta
en cada dirección del perímetro de la herramienta un resalto de
presión adyacente y/o cada resalto de presión adyacente de cada
resalto de presión se encuentra, en dirección axial de la
herramienta, a la misma distancia, preferiblemente de dos veces el
paso de rosca.
De forma preferida, un resalto de presión
adyacente a por lo menos un resalto de presión en dirección
perimetral de la herramienta se encuentra a una distancia de aquel
de por lo menos una fila. De esta manera, los puntos de fricción se
distribuyen muy bien a lo largo del perímetro de la herramienta. De
forma particularmente preferida, cada resalto de presión adyacente
de cada resalto de presión en dirección perimetral de la herramienta
se encuentra a una distancia del por lo menos un resalto de presión
de por lo menos o justo una fila.
Preferiblemente,
- a)
- por lo menos un primer resalto de presión está dispuesto en una primera fila y un segundo resalto de presión está dispuesto en una segunda fila adyacente a la primera fila en dirección del perímetro de la herramienta,
- b)
- en la que el resalto de presión que se encuentra adyacente al primer resalto de presión en dirección axial se encuentra a una distancia de un paso de rosca y en el que el resalto de presión que se encuentra adyacente del segundo resalto de presión en dirección axial se encuentra a una distancia de dos veces el paso de rosca.
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En esta forma de realización, las fuerzas de
fricción se reducen tanto en dirección axial como en dirección
perimetral. Es particularmente preferido que los resaltos de presión
que se encuentran a una distancia entre sí de por lo menos dos pasos
de rosca continúen por lo menos en una fila adjunta en forma
helicoidal o espiral. En un formador de roscas con cuatro filas
dispuestas en un sentido de rotación en dirección de perímetro en el
que se encuentran tres resaltos de presión en cuatro posibles
posiciones adyacentes en una dirección axial, lo anteriormente dicho
puede significar que los resaltos de presión de la primera fila se
encuentren en la segunda, tercera o cuarta posición, los resaltos de
presión de la segunda fila se encuentren en la primera, tercera o
cuarta posición, los resaltos de presión de la tercera fila se
encuentren en la primera, segunda o cuarta posición y los resaltos
de presión de la cuarta fila se encuentren en la primera, segunda o
tercera posición.
Preferiblemente, entre de por lo menos un
resalto de presión y el o un resalto de presión adyacente en
dirección axial se forma por lo menos un área de formación de rosca.
El área de formación de rosca soporta, al principio de la formación
de la rosca, el proceso de formación y reduce su influencia, cuando
los pasos de rosca ya están formados con más profundidad y las
fuerzas de fricción aumentan. De esta manera, las fuerzas de
fricción se compensan también en el transcurso del proceso de la
formación de la rosca.
De forma preferida, por lo menos un resalto de
presión se prevé para su rectificado y/o para igualar los pasos de
rosca o los flancos de rosca de la rosca. Con la ayuda de esta forma
de realización pueden eliminarse las irregularidades de la rosca de
forma ventajosa.
En una forma de realización preferida, la
herramienta comprende un cuerpo de soporte, en particular un vástago
de herramienta, en el que se forma por lo menos un resalto de
presión en una parte prefabricada o se forma de una parte
prefabricada y en el que la parte o cada parte prefabricada se fija
en el cuerpo de soporte mediante medios de fijación. Una
prefabricación disminuye los costes de fabricación de la
herramienta, además, el cuerpo de soporte por un lado y los resaltos
de presión por el otro lado pueden fabricarse de materiales
distintos y, por consiguiente, de materiales que se adapten, de
forma especialmente ventajosa, a su respectivo objetivo.
Una forma particularmente preferida consiste en
que el vástago de la herramienta se fabrique de un acero para
herramientas, en particular de un acero de trabajo rápido. Este
puede ser un acero rápido de alto rendimiento (acero HSS) o un acero
rápido de alto rendimiento aleado con cobalto (acero
HSS-E). Por lo general, las áreas de formación de la
rosca son de un material más duro que el material de la herramienta
con una resistencia suficiente, preferiblemente de un metal duro o
de una aleación de metal duro, en particular acero P o acero K o
cermet, o de un metal duro sinterizado, en particular de un carburo
de wolframio o un nitruro de titanio o carburo de titanio o nitruro
de carbono de titanio u óxido de aluminio o de un diamante
policristalino.
Preferiblemente, el cuerpo de soporte, en
particular el vástago de la herramienta, en el que por lo menos un
resalto de presión se forma en el cuerpo de soporte, se genera, en
particular, mediante eliminación de material como lijado en el
cuerpo de soporte o formación de un conformado primario junto con el
cuerpo de soporte. Todo ello posibilita una forma de realización
particularmente estable, en particular de una única pieza porque las
piezas no se fijan entre sí.
Preferiblemente, la herramienta presenta por lo
menos un área adicional para arrancar virutas, además del por lo
menos un resalto de presión. En esta forma de realización, una fase
de trabajo puede comprender tanto el procesado de arrancar virutas
como el procesado sin arrancar virutas de la pieza de trabajo para
fabricar, de manera eficaz, la rosca.
Se prefiere que
- a)
- se forme y se prevea por lo menos un área adicional para arrancar virutas para producir una prerrosca mediante el arrancado de virutas en una superficie de la herramienta y
- b)
- que el por lo menos un resalto de presión se forme y se prevea para acabar la rosca mediante el rectificado de la prerrosca en la superficie de la herramienta.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta combinación facilita una fabricación
especialmente rápida y/o eficaz de una prerrosca y la fabricación de
una rosca en una única fase de trabajo.
Preferiblemente, por lo menos un área adicional
para arrancar virutas es un área de perforación y/o un área de
fresado. En esta forma de realización, en una fase de trabajo se
puede realizar tanto la elaboración de la perforación o del área de
fresado como también la realización de la rosca.
Preferiblemente, la herramienta no presenta
ninguna área para arrancar virutas y/o ninguna cuchilla. En este
caso, ninguna viruta se cae en el procesado de la rosca y, por
consiguiente, el tratamiento de la herramienta es bastante más
fácil.
De forma preferida, la herramienta es un
formador de rosca circular o comprende un área de trabajo para
formar roscas circulares. Puede utilizarse un formador de rosca
circular o un área de trabajo para formar roscas circulares, de
forma ventajosa, con distintos diámetros de roscas.
Además, en la reivindicación 18 se propone un
proceso para la formación o rectificado de una rosca en el que
- a)
- una herramienta según una o varias de las reivindicaciones anteriores
- a1)
- se gira alrededor de su propio eje de herramienta,
- a2)
- se desplaza mediante un desplazamiento de avance lineal en una dirección de avance axial con respecto al eje de herramienta y de la pieza de trabajo y
- a3)
- se desplaza además del desplazamiento de avance lineal con un desplazamiento circular relativo con respecto a la pieza de trabajo en el que el eje de herramienta se desplaza alrededor de un eje central de forma paralela con respecto al eje de herramienta.
- b)
- y en el que con los por lo menos dos resaltos de presión se forma o se rectifica una rosca mediante presión de los dos resaltos de presión en la superficie de la pieza de trabajo,
- c)
- en el que por lo menos un resalto de presión y por lo menos un resalto de presión adyacente de la herramienta en dirección axial del eje de herramienta se encuentra a una distancia de un múltiplo de número entero de paso de rosca, por lo menos dos veces el paso de rosca de la rosca que hay que producir o rectificar y engrana en esta posición en la superficie de la pieza de trabajo.
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A través del proceso según la invención se
disminuyen las fuerzas de fricción durante el procesado de la rosca
tanto en la herramienta como también en la pieza de trabajo. La
aplicación del proceso según la invención puede ser particularmente
ventajosa para piezas de trabajo pequeñas o sensibles. Sin embargo,
la aplicación del proceso según la invención también puede
proporcionar una vida útil prolongada de la herramienta.
De forma preferida, los resaltos de presión en
las filas adjuntas se colocan de tal manera que cada paso de rosca
se forme y se rectifique por cada al menos un resalto de presión. De
esta manera se consigue un procesado de todos los pasos de rosca al
mismo tiempo con una fricción reducida.
Preferiblemente, la herramienta se gira, durante
el movimiento circular, por lo menos dos veces a lo largo del
perímetro de la pieza de trabajo, de forma particularmente preferida
tres veces o se gira en dos rotaciones completas, particularmente
tres rotaciones completas alrededor del eje central, en el que se
produce el movimiento helicoidal a lo largo del perímetro de la
pieza de trabajo. Este movimiento facilita el procesado de las
piezas de trabajo con un número elevado de pasos de roscas y con una
fricción constante o una fricción por lo menos casi constante.
A continuación, la invención se describe
mediante sus formas de realización. También se hace referencia al
dibujo adjunto en el que muestran
la figura 1 un formador de rosca circular en una
vista en perspectiva,
la figura 2 el formador de rosca circular según
la figura 1 en una ilustración en sección transversal en un plano de
corte paralelo con respecto al eje de la herramienta A,
la figura 3 el formador de rosca circular según
la figura 1 en sección transversal en un plano de corte paralelo con
respecto al eje de la herramienta A en el interior de una pieza de
trabajo,
la figura 4 otra forma de realización de un
formador de rosca circular en posición de rotación sobre su propio
eje en una vista en perspectiva,
la figura 5 una tercera forma de realización de
un formador de rosca circular en una vista en perspectiva,
la figura 6 una cuarta forma de realización de
un formador de rosca circular en una vista en perspectiva,
la figura 7 una quinta forma de realización de
un formador de rosca circular en una vista en perspectiva, y
la figura 8 una sexta forma de realización de un
formador de rosca circular en posición de rotación sobre su propio
eje en una vista en perspectiva.
Las figuras 1 a 3 muestran un formador de rosca
circular 2 con un eje de herramienta A en vista en perspectiva con
cuatro resaltos de presión 8, 9, 10 y 11. El formador de rosca
circular 2 comprende un vástago de herramienta 3 y un lado frontal 4
que se orientan hacia el lado opuesto del vástago de
herramienta.
Los resaltos de presión 8, 9, 10 y 11 que se
forman y disponen sin pendiente se giran alrededor del vástago de la
herramienta 3 en el lado del perímetro y comprenden, cada uno, un
área lateral 13, 15, 17 y 19 en, por lo general, línea recta así
como, en sus lados frontales de las áreas laterales, unas áreas
centrales 12, 14, 16 y 18 formadas que conectan las áreas laterales
13, 15, 17 y 19 y sobresalen de forma radial más hacia fuera que las
áreas laterales. Las áreas laterales 13, 15, 17 y 19, por lo
general, presentan forma cuneiforme.
Los resaltos de presión 8, 9, 10 y 11 presentan,
cada uno, una posición axial B, C, D y E que se determina mediante
sus puntos respectivos 12, 14, 16 y 18 de la distancia máxima radial
del eje de herramienta Aya través de su distancia axial desde el
lado frontal 4 del formador de rosca circular 2.
La figura 3 muestra una pieza de trabajo 145 con
una perforación 146 en el que se forma la rosca 147 con el formador
de rosca circular 2. La rosca presenta un paso de rosca G.
Los resaltos de presión 8, 9, 10 y 11 se
colocan, en dirección axial, con respecto a sus posiciones axiales
B, C, D y E a una distancia de dos veces el paso de rosca G.
Para la formación sin arrancado de virutas o el
rectificado de la rosca interior 147, el formador de rosca circular
2 se desplaza alrededor de su eje de herramienta A con un
desplazamiento de avance lineal a lo largo de una dirección de
avance que se extiende en paralelo con respecto al eje de
herramienta A y relativamente con respecto a la pieza de trabajo 145
y que se desplaza, además del desplazamiento de avance lineal, con
un desplazamiento circular relativo con respecto a la pieza de
trabajo 145 en el que el eje de herramienta A se desplaza alrededor
de un eje central M de forma paralela con respecto al eje de
herramienta A.
Con dos rotaciones perimetrales del formador de
rosca circular 2 alrededor del eje central M de la rosca se forma y
se rectifica de esta manera, a través de la presión de los resaltos
8, 9, 10, 11, en la superficie de la pieza de trabajo una rosca 147
sin arrancar virutas, en el que uno de los resaltos de presión 8, 9,
10, 11 y su resalto de presión adyacente en dirección axial se
encuentran a una distancia con respecto a sus posiciones axiales de
por lo menos dos veces el paso de rosca G y engranan en la
rosca.
Las figuras 4 y 5 muestran más formas de
realización con formadores de rosca circular 2 con resaltos de
presión 21, 22, 23 y 24, o, respectivamente, los resaltos de presión
31, 32 y 33.
Los resaltos de presión 21, 22, 23 y 24 así como
31, 32 y 33 se extienden alrededor del vástago de herramienta 3 en
su lado del perímetro y comprenden, cada uno. un área lateral 13,
15, 17 y 19 en, por lo general, linea recta así como, en sus lados
frontales de las áreas laterales, áreas centrales 12, 14, 16 y 18
que sobresalen de forma radial más hacia fuera que las áreas
laterales. Los resaltos de presión 21, 22, 23 y 24 presentan,
principalmente, una forma cuneiforme y se disponen alrededor de su
propio eje con un ángulo \alpha hacia el eje de herramienta A o se
disponen de forma helicoidal.
Cada resalto de presión 31, 32 y 33 se dispone
en dirección axial con una distancia de tres veces el paso de rosca
G.
Las figuras 6 a 8 muestran resaltos de presión
que se disponen en filas 50, 51, 52 y 53 u 80, 81, 82 y 83,
respectivamente, o 120, 121, 122 y 123 a lo largo del perímetro del
vástago de herramienta 3 en paralelo o helicoidalmente con respecto
al eje de herramienta. Las filas están separadas por canales 54, 55,
56 y 57 u 84, 85, 86 y 87, respectivamente, o 124, 125, 126 y 127,
respectivamente, en particular, para conducir medios de refrigerante
o lubricación.
En la figura 6 se disponen en cada una de las
filas 50, 51, 52 y 53 unos resaltos de presión 41, 42 y 43 o 44 y
45, respectivamente, o 46, 47 y 48, respectivamente, que se
disponen, en dirección axial, a una distancia de dos veces el paso
de la rosca G.
\newpage
Cada segundo resalto de presión adyacente a un
primer resalto de presión 41, 42 y 43 o 44 y 45, respectivamente, o
46, 47 y 48, respectivamente, a lo largo del perímetro de la
herramienta 2 se encuentra a una distancia de una fila del primer
resalto de presión. Los resaltos de presión según la figura 6, por
consiguiente, están dispuestos de modo alterno tanto axialmente como
también a lo largo del perímetro de la herramienta.
En la figura 7, en cada una de las filas 80, 81.
82 y 83 se disponen varios resaltos de presión 61, 62, 63 y 64 ó 65,
66, 67 y 68, respectivamente, o 69, 70, 71 y 72, respectivamente,
disponiendo dos resaltos de presión 63 y 64, 66 y 67 o 69 y 70,
respectivamente, de una de las filas 80, 81 u 82, respectivamente, a
una distancia de dos veces el paso de rosca G, los demás resaltos de
presión disponiéndose a una distancia de un paso de rosca G. La
colocación a una distancia de dos veces el paso de rosca G de los
resaltos 63 y 64, 66 y 67 o 69 y 70, respectivamente, continúa en
sus filas adjuntas de forma helicoidal.
En la figura 8, en cada una de las filas 120,
121, 122 y 123 se disponen tres o cuatro resaltos de presión 61,
101, 102 y 103 ó 104, 105, 106 y 107, respectivamente, o 108, 109,
110 y 111, respectivamente, en las que dos de los resaltos de
presión 106 y 107 o 109 y 110, respectivamente, en una de las filas
121, 122 o 123, respectivamente, se disponen a una distancia de dos
veces el paso de rosca G, los demás resaltos de presión
disponiéndose a una distancia de un paso de rosca G. Los resaltos de
presión con una distancia de dos veces el paso de rosca G continúan,
según la forma de realización ilustrada en la figura 8, en las filas
adjuntas de forma helicoidal. Además, se disponen también las filas
con un ángulo \beta con respecto al eje de herramienta A alrededor
de su propio eje o en forma helicoidal.
Entre los resaltos 107 y 106 o 109 y 110,
respectivamente, que se encuentran a una distancia de dos veces el
paso de rosca G entre sí. se disponen áreas de preformación de rosca
132 o 133, respectivamente, que tienen forma de trapecio. Otras
áreas de preformación de rosca 130 o 131, respectivamente, se
disponen adyacentes a los resaltos de presión 101 o 103,
respectivamente.
Además de los resaltos de presión designados o a
las áreas de preformación de rosca de las formas de realización
ilustradas, pueden preverse más resaltos de presión o áreas de
preformación de rosca no descritas posteriormente.
Además, en cada una de las formas de realización
ilustradas pueden colocarse, en el lado del vástago, más resaltos de
presión iguales que los resaltos de presión ilustrados en las
figuras.
\vskip1.000000\baselineskip
- 2
- Formador de rosca circular.
- 3
- Vástago de herramienta.
- 4
- Cara frontal.
- 8 a 11
- Resaltos de presión.
- 12
- Área central.
- 13
- Área lateral.
- 14
- Área central.
- 15
- Área lateral.
- 16
- Área central.
- 17
- Área lateral.
- 18
- Área central.
- 19
- Área lateral.
- 21 a 24
- Resaltos de presión.
- B, C, D, E
- Posiciones axiales.
- 31 a 34
- Resaltos de presión.
- 41 a 48
- Resaltos de presión.
- 50 a 53
- Fila.
- 54 a 57
- Ranura.
- 61 a 72
- Resaltos de presión.
- 80 a 83
- Fila.
- 84 a 87
- Ranura.
- 101 a 111
- Resaltos de presión.
- 120 hasta 123
- Fila.
- 124 a 127
- Ranura.
- 130 a 133
- Área de preformación de rosca.
- 141 a 143
- Resaltos de presión.
- 145
- Pieza de trabajo.
- 146
- Perforación.
- 147
- Rosca.
- A
- Eje de herramienta.
- G
- Paso de rosca.
- M
- Eje central.
- a, \beta
- Ángulo de torsión.
Claims (20)
-
\global\parskip0.950000\baselineskip
1. Herramienta (2) para la generación o rectificado de una rosca,- a1)
- que se puede girar alrededor de un eje de herramienta (A),
- a2)
- se desplaza mediante un desplazamiento de avance lineal en una dirección de avance en paralelo con respecto al eje de herramienta de la pieza de trabajo (145) y
- a3)
- que además del desplazamiento de avance lineal presenta un desplazamiento circular relativo con respecto a la pieza de trabajo (145) en el que el eje de herramienta (A) se desplaza alrededor de un eje central (M) de forma paralela con respecto al eje de herramienta (A),
- b)
- que presenta por lo menos dos resaltos de presión (8, 9, 10, 11, ...) que salen o sobresalen hacia el exterior de forma radial con respecto al eje de herramienta (A) para la formación o el rectificado de una rosca (147) mediante la presión de los resaltos de presión (8, 9, 10, 11, ...) en la superficie de la pieza de trabajo,
- c)
- caracterizado por el hecho de que por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) y un resalto de presión adyacente en dirección axial con respecto al eje de herramienta se encuentran a una distancia que es un múltiplo de número entero del paso de rosca, por lo menos dos veces el paso de rosca, de la rosca (G) que hay que producir.
\vskip1.000000\baselineskip
- 2. Herramienta según la reivindicación 1 en la que cada resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) y el resalto de presión adyacente en dirección axial presentan, en dirección axial, la misma distancia de un múltiplo de número entero del paso de rosca, por lo menos dos veces el paso de rosca, de la rosca (G) que hay que producir.
- 3. Herramienta según una de las reivindicaciones 1 o 2 en la que por lo menos un resalto de presión (31, 32, 33) y su resalto de presión adyacente en dirección axial presentan una distancia de por lo menos tres o cuatro veces el paso de rosca (G).
- 4. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores en la que por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) se forma de manera circular alrededor de la herramienta (2), en particular, a lo largo de su perímetro.
- 5. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores en la que por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) comprende varias áreas laterales (13, 15, 17, 19) así como por lo menos un área central (12, 14, 16, 18) y en el que el área central sobresale de forma radial más hacia fuera que las áreas laterales.
- 6. Herramienta según la reivindicación 5 en la que las áreas centrales (12, 14, 16, 18) de los resaltos de presión axialmente adyacentes (8, 9, 10, 11, ...) se disponen con respecto al eje de herramienta en forma helicoidal o en espiral.
- 7. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores en la que la herramienta (2) comprende varias filas (50, 51, 52, 53, ...) de resaltos de presión (41, 42, 43, 44, 45, ...).
- 8. Herramienta según la reivindicación 7 en la que las filas (50, 51, 52, 53, ...) se posicionan de manera paralela, en espiral o de forma helicoidal con respecto al eje de herramienta y/o en la que entre las filas (50, 51, 52, 53, ...) se disponen ranuras y/o canales (54, 55, 56, 57, ...) para conducir un medio fluido, en particular un medio de refrigeración y/o lubricación.
- 9. Herramienta según la reivindicación 7 u 8 en la que en cada fila (50, 51, 52, 53, ...) por lo menos un resalto de presión (41, 42, 43, 44, 45, ...) y el o un resalto de presión adyacente en dirección axial se encuentran a una distancia de por lo menos dos veces el paso de rosca (G) y/o en el que por lo menos un resalto de presión de por lo menos una fila en por lo menos una fila adjunta en dirección del perímetro de la herramienta presenta un resalto de presión adyacente y/o en el que por lo menos un resalto de presión adyacente (46, 47, 48) de por lo menos un resalto de presión (41, 42, 43) en dirección del perímetro de la herramienta se encuentra a una distancia de por lo menos un resalto de presión (41, 42, 43) de por lo menos una fila (51).
- 10. Herramienta según una de las reivindicaciones 7 a 9,
- a)
- en la que por lo menos un primer resalto de presión (62) en una primera fila (80) y un segundo resalto de presión (66) en una segunda fila en dirección del perímetro de la herramienta de la primera fila (80) se encuentra en la fila (81) adjunta,
- b)
- en la que el resalto de presión (63) que se encuentra adyacente al primer resalto de presión (62) en dirección axial se encuentra a una distancia de un paso de rosca (G) y en el que el resalto de presión (67) que se encuentra adyacente al segundo resalto de presión (66) en dirección axial se encuentra a una distancia de dos veces el paso de rosca (G).
\vskip1.000000\baselineskip
- 11. Herramienta según la reivindicación 10 en la que por lo menos los resaltos de presión (63, 64, 66, 67) que se encuentran a una distancia de por lo menos dos veces el paso de rosca (G) continúan en por lo menos una fila adjunta de forma helicoidal o en espiral.
- 12. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores en la que entre el por lo menos un resalto de presión (109) y el o un resalto de presión (110) adyacente en dirección axial se forma por lo menos un área de preformación de rosca (132) y/o en el que se prevé por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) para el rectificado y/o el igualado de los pasos de rosca o los flancos de rosca de la rosca.
- 13. Herramienta según una de las reivindicaciones anteriores en la que se forma un cuerpo de soporte, en particular un vástago de herramienta, en el que por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) se forma en una parte prefabricada o se forma de una parte prefabricada y en la que la parte o cada parte prefabricada se fija en el cuerpo de soporte mediante medios de fijación y/o con un cuerpo de soporte, en particular un vástago de herramienta (3) en el que por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) se forma en el cuerpo de soporte, en particular mediante eliminación de material como el lijado del cuerpo de soporte o la formación de un conformado primario junto con el cuerpo de soporte.
- 14. Herramienta según una o varias de las reivindicaciones anteriores con por lo menos un área para arrancar virutas además de por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...).
- 15. Herramienta según la reivindicación 14 en el que
- a)
- por lo menos un área adicional para arrancar virutas se forma y se prevé para producir una prerrosca mediante el arrancado de virutas en una superficie de herramienta y en el que
- b)
- el por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) se forma y se prevé para acabar la rosca mediante rectificado de la prerrosca en la superficie de la herramienta y/o en el que la por lo menos un área adicional para arrancar virutas es un área de perforación y/o un área de fresado.
\vskip1.000000\baselineskip
- 16. Herramienta según una de las reivindicaciones 1 a 13 que no presenta ningún área para arrancar virutas y/o ninguna cuchilla.
- 17. Herramienta según una de las reivindicaciones 1 a 16 en el que la herramienta es un formador de rosca circular o comprende un área de trabajo para formar roscas circulares.
- 18. Proceso para la formación o rectificado de una rosca en el que
- a)
- una herramienta (2) se gira según una o varias de las reivindicaciones anteriores
- a1)
- alrededor de un eje de herramienta (A),
- a2)
- se desplaza mediante un desplazamiento de avance lineal en una dirección de avance axial con respecto al eje de herramienta y de la pieza de trabajo (145) y
- a3)
- se desplaza además del desplazamiento de avance lineal con un desplazamiento circular relativo con respecto a la pieza de trabajo (145) en el que el eje de herramienta (A) se desplaza alrededor de un eje central (M) de forma paralela con respecto al eje de herramienta (A),
- b)
- y en la que con los por lo menos dos resaltos de presión (8, 9, 10, 11, ...) se forma o se rectifica una rosca (147) mediante presión de los dos resaltos de presión (8, 9, 10, 11, ...) en la superficie de la pieza de trabajo,
- c)
- en la que por lo menos un resalto de presión (8, 9, 10, 11, ...) y por lo menos un resalto de presión adyacente de la herramienta en dirección axial del eje de herramienta se encuentra a una distancia de un múltiplo de número entero de paso de rosca, por lo menos dos veces el paso de rosca (G) de la rosca que hay que producir o rectificar y engrana en esta posición en la superficie de la pieza de trabajo.
\vskip1.000000\baselineskip
- 19. Proceso según la reivindicación 18 en el que los resaltos de presión (41, 42, 43, 44, 45, ...) se encuentran en filas adjuntas (50, 51, 52, 53, ...) para que cada paso de rosca se forme o rectifique mediante por lo menos un resalto de presión.
- 20. Proceso según una de las reivindicaciones 18 o 19 en el que la herramienta durante su desplazamiento circular (145) se gira por lo menos dos veces a lo largo del perímetro de la pieza de trabajo (145) o por lo menos dos giros completos alrededor del eje central (M) y/o en el que la herramienta durante su desplazamiento circular (145) se gira por lo menos tres veces a lo largo del perímetro de la pieza de trabajo (145) o por lo menos tres giros completos alrededor del eje central (M).
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